O surgimento dos plastídeos

Plastídeos são organelas fotossintéticas encontradas em diversos organismos, o tipo que você deve conhecer melhor é o cloroplasto. Mas já que essas organelas são tão distribuídas entre diferentes formas de vida, será que elas são um sinal de ancestralidade comum entre esses seres ou foram compartilhadas de outro modo? Acontece que os plastídeos se originaram de um processo de endossimbiose, um tipo de relação ecológica em que um organismo vive dentro de outro, sendo que ambos colaboram para que essa relação dê certo. Isso quer dizer que, em algum momento, uma célula fotossintética estranha foi englobada por um protista unicelular que a reteve em seu interior sem digeri-la, sendo que, com o tempo, essa célula estranha foi reduzida a uma organela e passou a ser transmitidas para as gerações seguintes. Essa teoria da endossimbiose é a mesma considerada para a origem das mitocôndrias, com a exceção de que as mitocôndrias eram procariontes aeróbios e não fotossintetizantes.

Existem diferentes tipos de plastídeos, podendo eles terem de 2 a 4 membranas. Mas o que explicaria essa variação? A resposta para isso é que houve mais do que um evento de endossimbiose. Ao longo da evolução houveram três tipos principais, sendo eles endossimbiose primária, secundária e terciária. A partir da endossimbiose primária, foi originado um organismo – vamos chamá-lo de protoalga – , com um plastídeo contendo 2 membranas, sendo que elas já pertenciam ao microrganismo englobado (provavelmente uma cianobactéria). A terceira membrana, que seria a membrana fagossômica da célula “hospedeira” primária, foi perdida.

Já na endossimbiose secundária, um protista teria englobado uma alga existente que possuía esse plastídeo com 2 membranas, originando plastídeos secundários com 3 e 4 membranas, onde a terceira é considerada a membrana celular da alga que foi envolvida e a quarta a membrana fagossômica dessa nova célula hospedeira, sendo que esta última foi perdida em alguns grupos.

Na endossimbiose terciária, houve o englobamento de uma alga com plastídeo secundário com 3 membranas, sendo que as 2 novas que seriam acrescentadas seguindo o mesmo esquema da endossimbiose anterior foram perdidas e o plastídeo continuou com 3 membranas, mas agora chamado de plastídio terciário de substituição.

Para compreender melhor como aconteceram esses eventos, basta pensar nas bonecas russas como modelo, onde uma boneca é colocada dentro da outra, e a cada nova boneca adicionada por fora significaria um evento de simbiose. O interessante é que nesses eventos foram transferidas muito mais coisas do que apenas a capacidade de fazer fotossíntese, uma vez que foi possível a transferência de genes dos organismos englobados para o genoma dos hospedeiros. No artigo “Photosynthetic eukaryotes unite: endosymbiosis connects the dots”, publicado em

2003 na BioEssays, os autores destacam uma importante marca deixada no reino Plantae pela endossimbiose, dado que uma análise do genoma nuclear completo de Arabidopsis sugeriu que até 18% de seus genes, muitos sem função fotossintética e inclusive genes de resistência a doenças, se originaram de cianobactéria e foram adquiridos por meio da transferência de genes endossimbióticos. Sendo assim, esses eventos de endossimbiose foram de extrema importância tanto para a evolução inicial das algas, transferindo novos genes que trouxeram adaptações e vantagens para sua sobrevivência, como também para a evolução das plantas.

Samyra Stéphane Neves Pereira é graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.